细观视域下大型锻件白点萌生及氢扩散行为研究

目录

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致谢

1 绪论

1.1 课题研究的目的以及意义

1.2 大锻件中的主要缺陷

1.3 钢中氢的主要来源

1.3.1 冶炼和浇注

1.3.2 酸洗和电镀

1.3.3 焊接

1.3.4 含氢环境中服役进入

1.4.1 钢中白点成因

1.4.2 白点萌生的影响因素

1.5 氢致裂纹的萌生机理

1.5.1 氢压理论

1.5.2 弱键理论

1.5.3 氢吸附降低表面能理论

1.6 细观视域下钢中氢行为的国内外研究现状

1.7 本文研究内容

2 钢中氢行为

2.1 氢的扩散机制

2.1.1 物质浓度梯度下氢的扩散

2.1.2 应力诱导氢扩散

2.2 氢压计算模型

2.2.1 基于化学势平衡的氢压方程

2.2.2 考虑应力作用的陷阱内氢压方程

2.2.3 Kazinczy微孔隙氢压强度计算模型

2.3 氢对材料性能的影响

3 电化学充氢对Cr5 钢损伤行为研究

3.1 电化学充氢原理

3.2 实验方法与材料

3.3 结果讨论与分析

3.3.1 充氢后表面形貌分析

3.3.2 充氢后断口形貌分析

3.4 本章小结

4 基于内聚力模型的白点萌生及临界氢浓度研究

4.1 氢作用下内聚力模型

4.1.1 内聚力模型

4.1.2 氢的影响

4.1.3 钢内氢浓度与微孔隙氢压计算模型

4.1.4 应力对氢扩散的影响

4.2 分析模型

4.2.1 分析模型来源

4.2.2 边界条件及网格划分

4.2.3 材料属性

4.2.4 氢扩散与内聚力强度耦合及其计算流程

4.3 单裂纹白点萌生分析

4.4 多裂纹耦合对白点萌生的影响

4.5 基于多裂纹白点萌生因素的正交分析

4.6 本章小结

5 热处理过程中钢内捕获氢的激活与扩散行为研究

5.1 钢中氢行为

5.1.1 钢中氢扩散

5.1.2 陷阱内氢压

5.2 分析模型

5.3 结果分析与讨论

5.3.1钢内组织结构对氢扩散的扩散

5.3.2 α-Fe中保温温度对氢扩散的影响

5.3.3 α-Fe中加热速率对氢扩散的影响

5.3.4孔隙形态对氢扩散的影响

5.4 本章小结

6 结论与展望

参考文献

作者简历

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